JPH10242539A - 圧電素子を有するデバイスの製造方法 - Google Patents
圧電素子を有するデバイスの製造方法Info
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- JPH10242539A JPH10242539A JP9039183A JP3918397A JPH10242539A JP H10242539 A JPH10242539 A JP H10242539A JP 9039183 A JP9039183 A JP 9039183A JP 3918397 A JP3918397 A JP 3918397A JP H10242539 A JPH10242539 A JP H10242539A
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Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電素子を有するデバイスの機能を損なわず
に、デバイスを保護する方法を提供する。 【解決手段】 圧電性基体上に電極膜を有する部材を含
む２以上の部材からなるデバイスの、少なくとも該電極
膜を有する部材及び他の１以上の部材を一体化した後、
気相合成法によってポリパラキシリレン又はその誘導体
からなる樹脂被膜を形成する圧電素子を有するデバイス
の製造方法、前記樹脂被膜を形成し、更にプラズマ処理
を施すこと、前記電極膜がアルミニウム、タンタル又は
チタニウムからなること、前記電極膜を陽極酸化処理し
た後ポリパラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂被
膜を形成すること。
に、デバイスを保護する方法を提供する。 【解決手段】 圧電性基体上に電極膜を有する部材を含
む２以上の部材からなるデバイスの、少なくとも該電極
膜を有する部材及び他の１以上の部材を一体化した後、
気相合成法によってポリパラキシリレン又はその誘導体
からなる樹脂被膜を形成する圧電素子を有するデバイス
の製造方法、前記樹脂被膜を形成し、更にプラズマ処理
を施すこと、前記電極膜がアルミニウム、タンタル又は
チタニウムからなること、前記電極膜を陽極酸化処理し
た後ポリパラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂被
膜を形成すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電素子を有するデ
バイスの製造方法に関し、詳しくは該デバイスの機能に
影響を与えずに保護するものである。
バイスの製造方法に関し、詳しくは該デバイスの機能に
影響を与えずに保護するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば医療用マイクロカテーテルの圧覚
・触覚センサ、水中用超音波センサ、超音波ソナー、魚
群探知機等のセンサには水中又は液中へ超音波を効率的
に放出することを要求され、数μｍ〜数十μｍの圧電性
基体上に電極膜を有する圧電トランスデューサが用いら
れる。通常圧電トランスデューサは伝搬基体に貼着さ
れ、デバイスを構成する遮音材等の他の部材と組み立て
られ、水中で使用されることからウレタンゴム等で防水
構造とした保護カバーが設けられて接着して製造され
る。
・触覚センサ、水中用超音波センサ、超音波ソナー、魚
群探知機等のセンサには水中又は液中へ超音波を効率的
に放出することを要求され、数μｍ〜数十μｍの圧電性
基体上に電極膜を有する圧電トランスデューサが用いら
れる。通常圧電トランスデューサは伝搬基体に貼着さ
れ、デバイスを構成する遮音材等の他の部材と組み立て
られ、水中で使用されることからウレタンゴム等で防水
構造とした保護カバーが設けられて接着して製造され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
防水手段にはゴム等の多少の弾性を有する材料を用いて
いるためにセンサの感度に多少なりとも影響する問題が
あった。又、水中に浸漬したりする際に発生する気泡が
付着してしまい、測定誤差の原因の１つとなっていた。
防水手段にはゴム等の多少の弾性を有する材料を用いて
いるためにセンサの感度に多少なりとも影響する問題が
あった。又、水中に浸漬したりする際に発生する気泡が
付着してしまい、測定誤差の原因の１つとなっていた。
【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、圧電素子を有するデバイスの機能
を損なわずに、デバイスを保護する方法を提供すること
にある。
であり、その目的は、圧電素子を有するデバイスの機能
を損なわずに、デバイスを保護する方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、圧
電性基体上に電極膜を有する部材を含む２以上の部材か
らなるデバイスの、少なくとも該電極膜を有する部材及
び他の１以上の部材を一体化した後、気相合成法によっ
てポリパラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂被膜
を形成する圧電素子を有するデバイスの製造方法、前記
樹脂被膜を形成し、更にプラズマ処理を施すこと、前記
電極膜がアルミニウム、タンタル又はチタニウムからな
ること、前記電極膜を陽極酸化処理した後ポリパラキシ
リレン又はその誘導体からなる樹脂被膜を形成するこ
と、により達成される。
電性基体上に電極膜を有する部材を含む２以上の部材か
らなるデバイスの、少なくとも該電極膜を有する部材及
び他の１以上の部材を一体化した後、気相合成法によっ
てポリパラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂被膜
を形成する圧電素子を有するデバイスの製造方法、前記
樹脂被膜を形成し、更にプラズマ処理を施すこと、前記
電極膜がアルミニウム、タンタル又はチタニウムからな
ること、前記電極膜を陽極酸化処理した後ポリパラキシ
リレン又はその誘導体からなる樹脂被膜を形成するこ
と、により達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明するが、本発明の態様はこれに限定されない。
明するが、本発明の態様はこれに限定されない。
【０００７】図１は超音波センサの基本構成を示すもの
で、１対の圧電素子を対向配置してなる超音波振動子１
と、この超音波振動子１の背面への超音波を吸収する超
音波吸収体２（ゴム等）と、ケーシング３、超音波振動
子へ印加する電気信号等を伝達するための導線４等から
なり、ケーシング３には超音波を送受するための開口５
を有し、ケーシング３と超音波振動子１は接着性シール
材６で接着されている。
で、１対の圧電素子を対向配置してなる超音波振動子１
と、この超音波振動子１の背面への超音波を吸収する超
音波吸収体２（ゴム等）と、ケーシング３、超音波振動
子へ印加する電気信号等を伝達するための導線４等から
なり、ケーシング３には超音波を送受するための開口５
を有し、ケーシング３と超音波振動子１は接着性シール
材６で接着されている。
【０００８】圧電素子は圧電性基体上に電極７を有す
る、所謂圧電トランスデューサで、圧電性基体として
は、従来公知の任意のものを採用できるが、例えばチタ
ン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ＰＬＺＴ等の充填密度が
大きいものが圧電性能の点で好ましい。又、電極はベタ
のものでも、櫛型，分割型，多数ライン型等のパターン
電極でもよく、金、銀、アルミニウム、パラジウム、ニ
ッケル、タンタル、チタニウム等を用い、微細な部材に
薄膜で形成する（通常、０．５〜５．０μｍ程度）た
め、蒸着、スパッタリング等により形成する。電気的特
性、耐食性及び加工性の点からアルミニウム、タンタル
又はチタニウムからなることが好ましい。更に、圧電素
子は駆動制御を行う電子回路を有してもよい。
る、所謂圧電トランスデューサで、圧電性基体として
は、従来公知の任意のものを採用できるが、例えばチタ
ン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ＰＬＺＴ等の充填密度が
大きいものが圧電性能の点で好ましい。又、電極はベタ
のものでも、櫛型，分割型，多数ライン型等のパターン
電極でもよく、金、銀、アルミニウム、パラジウム、ニ
ッケル、タンタル、チタニウム等を用い、微細な部材に
薄膜で形成する（通常、０．５〜５．０μｍ程度）た
め、蒸着、スパッタリング等により形成する。電気的特
性、耐食性及び加工性の点からアルミニウム、タンタル
又はチタニウムからなることが好ましい。更に、圧電素
子は駆動制御を行う電子回路を有してもよい。
【０００９】電極膜の耐食性及び安定性を向上して、ピ
ンホールやクラックの発生を抑えられることから、電極
膜に陽極酸化処理を施すのが好ましい。陽極酸化処理の
具体例を次に示すが、これに限定されるものではない。
ンホールやクラックの発生を抑えられることから、電極
膜に陽極酸化処理を施すのが好ましい。陽極酸化処理の
具体例を次に示すが、これに限定されるものではない。
【００１０】電解液として、３００ｍｌのエチレングリ
コール及び３０ｍｌの３％酒石酸からなるｐＨ７．０±
０．５（アンモニア水で調整）の液を用い、厚さ２．０
μｍのアルミニウム電極膜を形成した圧電性基体を浸漬
し、電極膜側をプラスにして電流密度１ｍＡ／ｃｍ2で
電圧が１００Ｖに達するまでは定電流で、電圧１００Ｖ
に達した後は１００Ｖの定電圧で陽極酸化を行い、電流
密度が０．１ｍＡ／ｃｍ2以下となったとき処理を終了
させる。
コール及び３０ｍｌの３％酒石酸からなるｐＨ７．０±
０．５（アンモニア水で調整）の液を用い、厚さ２．０
μｍのアルミニウム電極膜を形成した圧電性基体を浸漬
し、電極膜側をプラスにして電流密度１ｍＡ／ｃｍ2で
電圧が１００Ｖに達するまでは定電流で、電圧１００Ｖ
に達した後は１００Ｖの定電圧で陽極酸化を行い、電流
密度が０．１ｍＡ／ｃｍ2以下となったとき処理を終了
させる。
【００１１】本発明は、少なくとも圧電素子を有する部
材及び他の１以上の部材を一体化した後、気相合成法に
よってポリパラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂
被膜８を形成する。即ち、超音波振動子１を作製したと
き、更に超音波吸収体２を接合、接続又は接着したと
き、更にケーシング３に装填したとき（図１）等であ
る。これにより耐水性を付与することができ、又、細部
までくまなく保護する保護膜とすることができ、外部又
は内部の液体の漏れを防止できる。更に、組み立てると
きに用いる熱圧着用樹脂、接着剤等もこれによって被覆
することにより、それらの成分が圧電素子等に及ぼす影
響も遮蔽できる。
材及び他の１以上の部材を一体化した後、気相合成法に
よってポリパラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂
被膜８を形成する。即ち、超音波振動子１を作製したと
き、更に超音波吸収体２を接合、接続又は接着したと
き、更にケーシング３に装填したとき（図１）等であ
る。これにより耐水性を付与することができ、又、細部
までくまなく保護する保護膜とすることができ、外部又
は内部の液体の漏れを防止できる。更に、組み立てると
きに用いる熱圧着用樹脂、接着剤等もこれによって被覆
することにより、それらの成分が圧電素子等に及ぼす影
響も遮蔽できる。
【００１２】ポリパラキシリレン又はその誘導体樹脂か
らなる被膜（以下、パリレン膜とも言う。）は固体のジ
パラキシリレンダイマー又はその誘導体を蒸着源とする
ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｉｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）法により形成する。即ち、ジパラキシリレン
ダイマーが気化、熱分解して発生した安定なジラジカル
パラキシリレンモノマーが、基体上に吸着して重合反応
し、被膜を形成するものである。
らなる被膜（以下、パリレン膜とも言う。）は固体のジ
パラキシリレンダイマー又はその誘導体を蒸着源とする
ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｅｒ Ｄｉｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）法により形成する。即ち、ジパラキシリレン
ダイマーが気化、熱分解して発生した安定なジラジカル
パラキシリレンモノマーが、基体上に吸着して重合反応
し、被膜を形成するものである。
【００１３】本発明におけるパリレン膜はＣＶＤ法によ
って形成することから、圧電デバイスに組み立てる工程
を進めて、開口部がある状況であれば任意の後工程終了
後に形成してもよい。又、それにより組み立てたパーツ
全体を保護する効果も期待できる。
って形成することから、圧電デバイスに組み立てる工程
を進めて、開口部がある状況であれば任意の後工程終了
後に形成してもよい。又、それにより組み立てたパーツ
全体を保護する効果も期待できる。
【００１４】形成するパリレン膜の厚さは、電極膜を被
覆保護して絶縁性を保持したり、デバイスに耐水性を付
与したりする観点から１．０〜１０μｍ程度とする。
覆保護して絶縁性を保持したり、デバイスに耐水性を付
与したりする観点から１．０〜１０μｍ程度とする。
【００１５】本発明において、パリレン膜を形成して更
にプラズマ処理を施し、表面を改質すれば、圧電デバイ
スの組み立て時の他の部品との接着性、撥水・撥油性、
防汚性、制電性、耐久性等を付与できて有利である。例
えば、圧電素子を回路基板や保護部材と接着する際の、
接着剤のぬれ性が向上し、デバイスの機械的強度や密封
性の強化が期待される。
にプラズマ処理を施し、表面を改質すれば、圧電デバイ
スの組み立て時の他の部品との接着性、撥水・撥油性、
防汚性、制電性、耐久性等を付与できて有利である。例
えば、圧電素子を回路基板や保護部材と接着する際の、
接着剤のぬれ性が向上し、デバイスの機械的強度や密封
性の強化が期待される。
【００１６】又、水や液体に接触する面にプラズマ処理
を施してぬれ性を付与すれば、前述の気泡付着を抑える
ことができ、超音波の発受信、伝搬効率が向上するの
で、測定精度を向上できる。
を施してぬれ性を付与すれば、前述の気泡付着を抑える
ことができ、超音波の発受信、伝搬効率が向上するの
で、測定精度を向上できる。
【００１７】プラズマ処理の条件は目的に応じて任意に
設定できる。プラズマ処理としては、例えば次ぎの処理
を具体例として挙げることができる。
設定できる。プラズマ処理としては、例えば次ぎの処理
を具体例として挙げることができる。
【００１８】（処理条件） 装 置：平行平板型反応装置 原料ガス：酸素 ガス流量：５０ｓｃｃｍ 圧 力：１０Ｐａ 放電方法：高周波（１３．５６ＭＨｚ、出力２００Ｗ） 処理時間：２分間 この処理によれば、パリレン膜は約０．５μｍエッチン
グされ、表面が活性化される。その結果、処理前の水の
接触角８５°が、処理後１０°となり濡れ性が大きく向
上する。有効なプラズマ処理として、マイクロ波を用い
た方法等が挙げられ、採用するガスも酸素に限らず、窒
素、アルゴン、炭酸ガス、アンモニアや他のガス又は酸
素と不活性ガスの混合ガス等が挙げられる。
グされ、表面が活性化される。その結果、処理前の水の
接触角８５°が、処理後１０°となり濡れ性が大きく向
上する。有効なプラズマ処理として、マイクロ波を用い
た方法等が挙げられ、採用するガスも酸素に限らず、窒
素、アルゴン、炭酸ガス、アンモニアや他のガス又は酸
素と不活性ガスの混合ガス等が挙げられる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、機能を損なうことな
く、圧電素子を有するデバイスを保護することができ
る。尚、本発明は上述の例に限定されず、ＳＡＷフィル
タ、インクジェットヘッド等、圧電性基体上に電極を有
するものすべてに適用することができる。
く、圧電素子を有するデバイスを保護することができ
る。尚、本発明は上述の例に限定されず、ＳＡＷフィル
タ、インクジェットヘッド等、圧電性基体上に電極を有
するものすべてに適用することができる。
【図１】超音波センサの基本構成を示す図。
１ 超音波振動子 ２ 超音波吸収体 ３ ケーシング ４ 導線 ５ 開口 ６ 接着性シール材 ７ 電極 ８ パリレン膜
フロントページの続き (72)発明者 山本 和典 東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会 社内 (72)発明者 西 眞一 東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会 社内
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電性基体上に電極膜を有する部材を含
む２以上の部材からなるデバイスの、少なくとも該電極
膜を有する部材及び他の１以上の部材を一体化した後、
気相合成法によってポリパラキシリレン又はその誘導体
からなる樹脂被膜を形成することを特徴とする圧電素子
を有するデバイスの製造方法。 - 【請求項２】 前記樹脂被膜を形成し、更にプラズマ処
理を施すことを特徴とする請求項１に記載の圧電素子を
有するデバイスの製造方法。 - 【請求項３】 前記電極膜がアルミニウム、タンタル又
はチタニウムからなることを特徴とする請求項１又は２
に記載の圧電素子を有するデバイスの製造方法。 - 【請求項４】 前記電極膜を陽極酸化処理した後ポリパ
ラキシリレン又はその誘導体からなる樹脂被膜を形成す
ることを特徴とする請求項３に記載の圧電素子を有する
デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9039183A JPH10242539A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 圧電素子を有するデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9039183A JPH10242539A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 圧電素子を有するデバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10242539A true JPH10242539A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12546009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9039183A Pending JPH10242539A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | 圧電素子を有するデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10242539A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-02-24 JP JP9039183A patent/JPH10242539A/ja active Pending
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